Всесвіт

Астрономи підтвердили існування «природних прискорювачів частинок» в нашій Галактиці

Гамма-промені з величезними енергіями, які надходять із боку диска Чумацького Шляху, показали, що в Галактиці є власні «прискорювачі» космічних променів – «пеВатрони».

Обсерваторія Тибет AS-gamma / © Інститут фізики високих енергій Китайської академії наук

Землю постійно бомбардують космічні промені – заряджені частинки (в основному протони) різного походження. Їх відкрили понад століття тому, і відтоді астрономи багаторазово вимірювали і моделювали енергетичний спектр космічних променів, виявивши, що деякі з них несуть більше трильйона (пета-) електронвольт – в тисячі разів більше, ніж частинки, розігнані Великим адронним колайдером (порядку тераелектронвольт).

Що саме служить джерелом такого величезного прискорення, в точності невідомо: основними кандидатами виступають вибухи наднових, нейтронні зірки і бульбашки Фермі, що піднімаються перпендикулярно площині Чумацького Шляху. Однак саме існування таких природних прискорювачів, «пеВатронів» (PeVatrons), залишається непідтвердженим, і жоден з них ще не був однозначно ідентифікований астрономами.

Теоретично знайти «пеВатрон» дозволяє високоенергетичне гамма-випромінювання, яке виникає при випадкових зіткненнях космічних променів з іншими частинками. Його енергія на порядок нижче, однак залишається величезною. І недавно вченим з обсерваторії Tibet AS-gamma вдалося зареєструвати такі гамма-промені, які виходять від диска Галактики. Про це вони повідомляють у статті, яка готується до публікації в журналі Physical Review Letters.

Tibet AS-gamma – спільний проєкт японських і китайських астрономів, масив детекторів, що працюють високо в горах Тибету, неподалік від Лхаси. Він вперше підтвердив існування гамма-променів з енергією від 100 тераелектронвольт до майже одного петаелектронвольта – максимум склав 957 тераелектронвольт. Створити такі «енергійні» гамма-фотони могли лише частки, що мали не менше ніж вдесятеро більше енергії, – ті самі космічні промені «пеВатронів».

Вчені окремо розглянули 38 найпотужніших подій, з енергіями понад 400 тераелектронвольт, показавши, що їх не вдається зв’язати з конкретними джерелами. Значить, такі фотони дійсно народжуються через випадкові зіткнення протонів, розігнаних «пеВатронами» і вільно літаючими по Галактиці.

Натхнення: naked-science.ru

Back to top button